光刻機(jī)是半導(dǎo)體制造過(guò)程中價(jià)值量和技術(shù)壁壘最高的設(shè)備之一。全球光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超230億美元，ASML處于絕對(duì)領(lǐng)先，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模超200億元，但是國(guó)產(chǎn)化率僅2.5%。目前半導(dǎo)體制造工藝節(jié)點(diǎn)縮小至5nm及以下，曝光波長(zhǎng)逐漸縮短至13.5nm，光刻技術(shù)逐步完善成熟，但是國(guó)內(nèi)光刻機(jī)仍明顯落后ASML。同時(shí)，美國(guó)對(duì)中國(guó)先進(jìn)制程設(shè)備和技術(shù)圍追堵截，光刻機(jī)處于核心“卡脖子”狀態(tài)。產(chǎn)業(yè)本土化趨勢(shì)下，制造環(huán)節(jié)先行，我們認(rèn)為國(guó)產(chǎn)高端光刻機(jī)的發(fā)展有望獲得推動(dòng)，光刻機(jī)及半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈將有望同步受益。

▍光刻機(jī)：半導(dǎo)體制造過(guò)程中價(jià)值量、技術(shù)壁壘和時(shí)間占比最高的設(shè)備之一。

一個(gè)指甲大小的芯片可以由上百億個(gè)晶體管組成，制造工藝的難度和精細(xì)度要求極高。芯片制造過(guò)程是多層疊加的，上百億只晶體管由金屬線條連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了芯片的功能。半導(dǎo)體設(shè)備是芯片制造的核心包括晶圓制造和封裝測(cè)試等，其中光刻工藝是半導(dǎo)體制造的重要步驟之一，其成本約為整個(gè)硅片制造工藝的1/3，耗時(shí)約占整個(gè)硅片工藝的40～60%。光刻是半導(dǎo)體制造的重要步驟之一，實(shí)質(zhì)為光源通過(guò)掩膜版將其附有的臨時(shí)電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到硅片表面的光敏薄膜上，再通過(guò)一系列處理形成特定的電路結(jié)構(gòu)。在芯片制造過(guò)程中，光刻機(jī)是決定制程工藝的關(guān)鍵設(shè)備，光刻機(jī)分辨率就越高，制程工藝越先進(jìn)。

▍市場(chǎng)概況：全球光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模超230億美元，ASML處于絕對(duì)領(lǐng)先，上海微實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)零突破。

2021/22年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模均超千億美元，其中晶圓制造中光刻設(shè)備為關(guān)鍵工藝設(shè)備，設(shè)備價(jià)值在晶圓廠單條產(chǎn)線成本中占比最高，根據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，2022年全球晶圓制造設(shè)備市場(chǎng)中光刻設(shè)備占比21.3%， 全球半導(dǎo)體光刻設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模約231億美元。全球來(lái)看：2022年全球光刻機(jī)年銷量約為500臺(tái)，主要市場(chǎng)被ASML、Canon、Nikon壟斷，其中高端光刻機(jī)ASML處于絕對(duì)領(lǐng)先地位。國(guó)內(nèi)來(lái)看：根據(jù)長(zhǎng)江存儲(chǔ)、華力集成、華虹無(wú)錫2015-2022年的招標(biāo)數(shù)據(jù)，共公開采購(gòu)光刻設(shè)備157臺(tái)，總體國(guó)產(chǎn)化率為2.5%。其中荷蘭的阿斯麥中標(biāo)95臺(tái)，占比60.5%；日本的佳能和尼康分別中標(biāo)35/11臺(tái)，占比分別為22.3%/7.0%。國(guó)內(nèi)上海微電子光刻機(jī)目前實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，共中標(biāo)3臺(tái)，占比1.9%，未來(lái)有待繼續(xù)突破實(shí)現(xiàn)高端國(guó)產(chǎn)替代。

▍技術(shù)發(fā)展：工藝節(jié)點(diǎn)不斷縮小至5nm及以下，曝光波長(zhǎng)逐漸縮短至13.5nm，光刻技術(shù)逐步完善成熟。

自20世紀(jì)60年代推出光刻機(jī)以來(lái)，光刻技術(shù)經(jīng)歷了接觸/接近式光刻、光學(xué)投影光刻、步進(jìn)重復(fù)光刻、掃描光刻、浸沒(méi)式光刻到EUV光刻的發(fā)展歷程。光刻設(shè)備的系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，范疇也不斷拓展。我們根據(jù)北京集電DRAM項(xiàng)目的環(huán)評(píng)報(bào)告，對(duì)其芯片生產(chǎn)過(guò)程中光刻機(jī)的分層使用情況進(jìn)行測(cè)算，先進(jìn)制程產(chǎn)線依然對(duì)傳統(tǒng)機(jī)型有較高需求。此外，未來(lái)技術(shù)來(lái)看，無(wú)掩模光刻及NIL壓印或?yàn)樘娲窂?，但技術(shù)發(fā)展仍存在較高不確定性。

▍技術(shù)壁壘：光刻分辨率決定工藝區(qū)間，多重曝光技術(shù)拓展工藝邊界。

光刻工藝的關(guān)鍵指標(biāo)為光刻分辨率（CD）、套刻精度（Overlay）和產(chǎn)能，決定了產(chǎn)品的定位和應(yīng)用場(chǎng)景?；仡欀袊?guó)半導(dǎo)體設(shè)備的發(fā)展歷史，“起步早、門類全、發(fā)展曲折”，目前和國(guó)際先進(jìn)水平還有2代（ArFi、EUV技術(shù)）的差距，國(guó)內(nèi)廠商正在努力追趕。我們認(rèn)為，國(guó)內(nèi)的先進(jìn)光刻技術(shù)的發(fā)展有兩條可以路線同時(shí)進(jìn)行：一條是迭代浸沒(méi)式DUV光刻機(jī)，實(shí)現(xiàn)多重曝光功能，另一條是長(zhǎng)期布局EUV光刻技術(shù)。

▍光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈：上萬(wàn)個(gè)零部件，上千家供應(yīng)商，全球協(xié)作打造高端設(shè)備。

半導(dǎo)體制程越先進(jìn)，需要光刻設(shè)備越精密復(fù)雜，包括高頻率的激光光源、光掩模的對(duì)位精度、設(shè)備穩(wěn)定度等，集合許多領(lǐng)域的最尖端技術(shù)。光刻機(jī)生產(chǎn)制造的技術(shù)要求極高，ASML一臺(tái)光刻機(jī)包含了10萬(wàn)個(gè)零部件，主要部件包含測(cè)量臺(tái)與曝光臺(tái)、激光器、光束矯正器、能量控制器等11個(gè)模塊。目前國(guó)內(nèi)以上海微電子為首的光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形，全產(chǎn)業(yè)鏈均在快速發(fā)展。除光刻機(jī)整機(jī)集成外，還包括光源、物鏡與照明系統(tǒng)、雙工件臺(tái)、浸沒(méi)系統(tǒng)等關(guān)鍵組成部分，與顯影涂膠及量測(cè)檢測(cè)的配套設(shè)備均在快速成長(zhǎng)。

▍風(fēng)險(xiǎn)因素：

政策支持力度不及預(yù)期，先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新不及預(yù)期，國(guó)際產(chǎn)業(yè)環(huán)境變化和貿(mào)易摩擦加劇風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)路線革新，下游需求波動(dòng)等。

▍投資策略：

我們認(rèn)為，國(guó)內(nèi)對(duì)于光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的投資和支持力度持續(xù)加大，國(guó)產(chǎn)高端光刻機(jī)的發(fā)展有望獲得推動(dòng)，半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈將有望同步受益。我們認(rèn)為，未來(lái)若DUV及EUV設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化突破，對(duì)28nm和14nm產(chǎn)線有能力逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，有望迎來(lái)新一輪的半導(dǎo)體擴(kuò)產(chǎn)周期。建議關(guān)注受到光刻機(jī)“卡脖子”問(wèn)題影響的半導(dǎo)體制造、設(shè)備、零部件自主化替代的相關(guān)公司，尤其是光刻工藝相關(guān)的設(shè)備和零部件廠商。

本文源自：券商研報(bào)精選